Hukum Malus: Dua Pengutub pada Satu Sudut

1 · Ramal

Cahaya melalui satu pengutub, kemudian satu lagi pada sudut tertentu kepada yang pertama. Adakah keamatan terhantar bergantung dengan lancar pada sudut antara paksi kedua-dua pengutub?

• Keamatan terhantar menurun secara linear dengan sudut.
• Cahaya sama ada lalu sepenuhnya atau disekat sepenuhnya -- tiada peralihan lancar.
• Ya -- keamatan terhantar mengikut cos² sudut antara paksi, mencapai sifar tepat pada 90° (pengutub 'bersilang').

2 · Susun

1. Buka praset pengutub-bersilang dan tekan Set semula. Paksi kedua-dua pengutub ditetapkan 90° berjarak (bersilang penuh -- tiada cahaya dihantar).
2. Aktifkan bacaan keamatan-terhantar.
3. Tetapkan sudut antara paksi kedua-dua pengutub bagi setiap percubaan dan rekod pecahan cahaya yang dihantar melalui yang kedua.

3 · Kumpul Data

Plot pecahan terhantar (paksi-y) melawan Δθ (paksi-x) bagi tiga percubaan anda. Di mana ia mencecah tepat sifar?

4 · Analisis

1. Bagi satu percubaan, kira pecahan terhantar melalui pengutub kedua sebagai 0.5·cos²(Δθ) -- 0.5 itu ialah sumber tak-terpolar hilang separuh keamatannya pada pengutub pertama, dan cos²(Δθ) ialah hukum Malus pada yang kedua. Bandingkan dengan jadual.
2. Terangkan mengapa pecahan terhantar melalui P2 bergantung hanya pada SUDUT ANTARA kedua-dua paksi, bukan pada orientasi mutlak mereka -- dan mengapa tepat 90° ('bersilang') memberikan penghantaran sifar.

5 · Lanjutkan

1. Cermin mata berpolar menyekat silau terpolar-mengufuk (seperti pantulan daripada air atau jalan) dengan mengorientasikan paksi pengutubannya menegak. Terangkan, menggunakan hukum Malus, mengapa memiringkan kepala anda ke sisi sambil memakai cermin mata berpolar boleh membuatkan silau tiba-tiba muncul semula.
2. Skrin LCD menggunakan pengutub bersilang dengan satu lapisan hablur cecair di antaranya yang boleh memutar polarisasi cahaya atas perintah, mengawal berapa banyak cahaya melalui setiap piksel. Terangkan mengapa pengutub 'bersilang' (dan bukannya selari) ialah keadaan 'mati' lalai semula jadi bagi satu piksel.

Fizik di Sebalik Eksperimen Ini

← Kembali ke eksperimen

138 Lembaran Kerja Makmal Fizik Boleh Cetak Percuma